【手続補正書】
【提出日】平成18年8月11日(2006.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口及び排気口が形成された円筒形状のケーシングと、
前記ケーシング内に形成されたステータと、
前記ステータに対して同心に配設されたシャフトと、
前記シャフトを前記ステータに対して回転自在に軸支する軸受と、
前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトと一体になって回転するロータと、
前記シャフトを駆動して回転させるモータと、
前記ケーシングの前記吸気口側に設けられ、前記ケーシングに作用する前記ロータの回転方向のトルクによる衝撃によって変形する緩衝部が設けられたフランジ部と、
を具備したことを特徴とする分子ポンプ。
【請求項２】
前記フランジ部は、
前記フランジ部を固定するための複数のボルト穴を具備しており、
前記緩衝部は、
前記ボルト穴の前記ロータの回転方向と逆方向に隣接して設けられた薄肉部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。
【請求項３】
前記薄肉部は、前記ボルト穴の軸線方向に形成された切り欠き部を具備したことを特徴とする請求項２に記載の分子ポンプ。
【請求項４】
前記緩衝部は、前記ロータの回転方向に沿って、前記ロータのラジアル方向の幅が変化する長穴部から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプ。
【請求項５】
前記長穴部は、ボルトの位置を位置決めする位置決め部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の分子ポンプ。
【請求項６】
分子ポンプの吸気口を真空容器の排気口に接続するためのフランジであって、
前記フランジは、
前記フランジを固定するための複数のボルト穴と、
前記ボルト穴の、前記分子ポンプのロータ回転方向に隣接して設けられた薄肉部と、
を備えたことを特徴とするフランジ。
【請求項７】
吸気口及び排気口が形成された円筒形状のケーシングと、
前記ケーシング内に形成されたステータと、
前記ステータに対して同心に配設されたシャフトと、
前記シャフトを前記ステータに対して回転自在に軸支する軸受と、
前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトと一体になって回転するロータと、
前記シャフトを駆動して回転させるモータと、
前記ケーシングの前記吸気口側に設けられ、複数のボルト穴と、前記ボルト穴の前記ロータの回転方向と逆方向に、平板状の薄肉部を隔てて形成された貫通孔と、を備えたフランジ部と、
を具備したことを特徴とする分子ポンプ。
【請求項８】
前記ボルト穴は、前記ボルト穴に挿入したボルトを前記薄肉部の中央へ案内する案内部を備えたことを特徴
とする請求項７に記載の分子ポンプ。
【請求項９】
前記薄肉部の塑性変形強度は、前記ボルト穴に挿入したボルトの破断強度よりも小さいことを特徴とする請求項７、又は請求項８に記載の分子ポンプ。
【請求項１０】
前記ボルト穴に挿入したボルトのボルトヘッドと前記フランジ部との間に介在する座金を
具備し、
前記ロータの衝突による衝撃によって前記ボルトが前記薄肉部方向に移動した位置において、
前記座金の、前記ボルトの中心から前記ロータの回転方向の端部までの領域で、少なくとも前記フランジ部に接している部分が存在することを特徴とする請求項７、請求項８、又は請求項９に記載の分子ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載した発明では、吸気口及び排気口が形成された円筒形状のケーシングと、前記ケーシング内に形成されたステータと、前記ステータに対して同心に配設されたシャフトと、前記シャフトを前記ステータに対して回転自在に軸支する軸受と、前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトと一体になって回転するロータと、前記シャフトを駆動して回転させるモータと、前記ケーシングの前記吸気口側に設けられ、前記ケーシングに作用する前記ロータの回転方向のトルクによる衝撃によって変形する緩衝部が設けられたフランジ部と、を具備したことを特徴とする分子ポンプを提供する。  請求項２に記載の発明では、前記フランジ部が、前記フランジ部を固定するための複数のボルト穴を具備しており、前記緩衝部は、前記ボルト穴の前記ロータの回転方向と逆方向に隣接して設けられた薄肉部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプを提供する。
請求項３に記載の発明では、前記薄肉部が、前記ボルト穴の軸線方向に形成された切り欠き部を具備したことを特徴とする請求項２に記載の分子ポンプを提供する。
請求項４に記載の発明では、前記緩衝部が、前記ロータの回転方向に沿って、前記ロータのラジアル方向の幅が変化する長穴部から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプを提供する。
請求項５に記載の発明では、前記長穴部は、ボルトの位置を位置決めする位置決め部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の分子ポンプを提供する。
また、本発明は、前記目的を達成するために、請求項６に記載した発明では、分子ポンプの吸気口を真空容器の排気口に接続するためのフランジであって、前記フランジは、前記フランジを固定するための複数のボルト穴と、前記ボルト穴の、前記分子ポンプのロータ回転方向に隣接して設けられた薄肉部と、を備えたことを特徴とするフランジを提供する。
更に、請求項７の発明では、吸気口及び排気口が形成された円筒形状のケーシングと、前記ケーシング内に形成されたステータと、前記ステータに対して同心に配設されたシャフトと、前記シャフトを前記ステータに対して回転自在に軸支する軸受と、前記シャフトに取り付けられ、前記シャフトと一体になって回転するロータと、前記シャフトを駆動して回転させるモータと、前記ケーシングの前記吸気口側に設けられ、複数のボルト穴と、前記ボルト穴の前記ロータの回転方向と逆方向に、平板状の薄肉部を隔てて形成された貫通孔と、を備えたフランジ部と、を具備したことを特徴とする分子ポンプを提供する。
請求項８に記載の発明では、前記ボルト穴が、前記ボルト穴に挿入したボルトを前記薄肉部の中央へ案内する案内部を備えたことを特徴とする請求項７に記載の分子ポンプを提供する。
請求項９に記載の発明では、前記薄肉部の塑性変形強度は、前記ボルト穴に挿入したボルトの破断強度よりも小さいことを特徴とする請求項７、又は請求項８に記載の分子ポンプを提供する。塑性変形強度は、少なくとも前記ロータの回転方向に逆方向の塑性変形強度が前記ボルトの破断強度より小さければよい。
請求項１０に記載の発明では、前記ボルト穴に挿入したボルトのボルトヘッドと前記フランジ部との間に介在する座金を具備し、前記ロータの衝突による衝撃によって前記ボルトが前記薄肉部方向に移動した位置において、前記座金の、前記ボルトの中心から前記ロータの回転方向の端部までの領域で、少なくとも前記フランジ部に接している部分が存在することを特徴とする請求項７、請求項８、又は請求項９に記載の分子ポンプを提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ねじ溝スペーサ５は、内周面にらせん溝７が形成された円柱部材である。ねじ溝スペーサ５の内周面は、所定のクリアランス（間隙）を隔てて円筒部材２９の外周面に対面するようになっている。ねじ溝スペーサ５に形成されたらせん溝７の方向は、らせん溝７内をロータ部２４の回転方向にガスが輸送された場合、排気口１９に向かう方向である。らせん溝７の深さは排気口１９に近づくにつれ浅くなるようになっており、らせん溝７を輸送されるガスは排気口１９に近づくにつれて圧縮されるようになっている。
これらステータ部はステンレスやアルミニウム合金などの金属を用いて構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
以上のように構成された分子ポンプ１は、以下のように動作し、真空容器２０５からガスを排出する。
まず、磁気軸受部８、１２、２０がシャフト１１を磁気浮上させることにより、ロータ部２４を非接触で空間中に軸支する。
次に、モータ部１０が作動し、ロータを所定の方向に回転させる。回転速度は例えば毎分３万回転程度である。本実施の形態では、ロータ部２４の回転方向を図２の矢線Ａ方向にみて時計回り方向とする。なお、反時計回り方向に回転するように分子ポンプ１を構成することも可能である。
ロータ部２４が回転すると、ロータ翼２１とステータ翼２２の作用により、吸気口６からガスが吸引され、下段に行くほど圧縮される。
ターボ分子ポンプ部で圧縮されたガスは、更にねじ溝式ポンプ部で圧縮され、排気口１９から排出される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
一方、ボルト６５の位置はフランジ６２で固定されているため（フランジ６２のボルト穴は通常の円形のボルト穴とする）、フランジ６１がロータ部２４の回転方向に回転すると、ボルト６５はボルト穴１４内において、他端部方向に相対的に移動することになる。
ボルト穴１４は他端部方向にかけて穴の幅が狭くなるため、ボルト穴１４の内周の側壁がボルト６５に当たり、薄肉部７１が矢線Ｂ方向（ロータ部２４の回転方向と逆の方向の接線方向からラジアル方向外側に向いた方向）に押されて塑性変形する。
薄肉部７１が塑性変形する過程で分子ポンプ１を回転させるエネルギーが塑性変形に消費され、これによって、衝撃が緩和される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
同様に、貫通孔１１１の中心と貫通孔１１２の中心との距離が貫通孔１１１、１１２の半径の和よりも小さくなっており、貫通孔１１１、１１２は、連続した貫通孔となっている。また、空洞部１０９では、貫通孔１１２の内径が、貫通孔１１１、１１０の内径よりも大きく設定されているが、何れも同じ内径としても良いし、貫通孔１１２の内径を貫通孔１１０、１１１の内径より小さくしても良い。
そして、貫通孔１１２の中心は、貫通孔１１０、１１１の中心よりも矢線Ｃ方向（ロータ部２４の回転方向と逆方向）に位置している。このため、空洞部１０９とボルト穴１４の間に形成された薄肉部１１３は、矢線Ｃ方向に凸となっている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
このように構成されたフランジ６１ｌを用いた分子ポンプ１に、ロータ部２４の回転方向の大きなトルクが発生して回転すると、ボルト穴１４に挿通されたボルト６５により、薄肉部１１３が矢線Ｃ方向（ロータ部２４の回転方向と逆方向）に圧迫されて塑性変形する。これにより衝撃が吸収される。
空洞部１０９は、フライス盤などで３カ所貫通孔を形成するだけでできるので、加工が容易である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
以上、フランジ６１のボルト穴１４の近傍に塑性変形可能な薄肉部を設けることにより緩衝機構を構成したが、薄肉部の形状は、以上に示した例に限定するものではなく、この他に各種の形態が考えられる。
また、分子ポンプ１は、ターボ分子ポンプ部とねじ溝式ポンプ部から構成された複合翼タイプとしたが、分子ポンプ１の種類はこれに限定するものではなく、吸気口６側から排気口１９側まで、全てステータ翼とロータ翼で構成された全翼タイプのターボ分子ポンプであってもよい。
以上に説明した本実施の形態により、以下のような効果を得ることができる。
（１）ボルト穴１４の近傍に空洞部や切り欠き部などを設けることにより薄肉部を形成するという簡単な構造で、ロータ部２４の回転方向の衝撃を効果的に吸収することができる。
（２）構造が簡単であるので安価に製造することかできる。
（３）フランジ６１に緩衝機構を構成するので、分子ポンプ１の内部構造を問わずに適用することができる。
（４）フランジ６１が緩衝機構を備えているので、従来より、分子ポンプ１と真空容器２０５の接合部の強度が低くても実用に耐えるため、例えば、ボルト６５の本数を減らしたり、あるいは従来より強度の低いボルト６５を使用したりできる他、シェル状の安全カバー（分子ポンプ１全体を覆う安全カバー）の設置の必要が無くなり、トータルコストダウンが可能となる。
（５）ボルト穴１４でボルト６５の位置決めが容易であるので、作業性が向上する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
更に、長穴１２４のＣ方向の位置は、長穴１２４内でボルト穴１４の内径を延長した円弧が長穴１２４の内周面と接する位置に設定されている。そして、長穴１２４のＣ方向には、長穴１２４と相似形状の貫通孔である長穴１２０が長穴１２４と平行に形成されており、長穴１２４と長穴１２０の間に薄肉部１２２が形成されている。
長穴１２４と長穴１２０は平行であるため、薄肉部１２２は、肉厚が一定となり平板状となっている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
長穴１３４の矢線Ｃ方向には、長穴１３４と平行に長穴１３０が形成されている。長穴１３４と長穴１３０の長手方向の長さは同じに設定されており、長穴１３４と長穴１３０の間に薄肉部１３２が形成されている。
薄肉部１３２は、長穴１３４と長穴１３０の長手方向の内壁面によって形成されており、厚さが一定で平板状の形状を成している。
薄肉部１３２の厚さは、シミュレーションと実験を行うことにより設定されている。
薄肉部１３２のフランジ６１ｐ径方向の長さは、例えば、少なくとも案内部１３６の塑性変形時にボルト６５の側面が接触する長さとしている。
また、薄肉部１３２に生じる塑性変形が、ボルト６５に接触する部分を越えた領域に広がる場合は、塑性変形が及ぶ領域を平板状に形成することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
このように構成された座金１４１は、薄肉部１３２の変形時にボルト６５と共に矢線Ｃ方向（ロータ部２４の回転方向と逆方向）に移動する。
この際、ボルト６５は、薄肉部１３２から矢線Ｃ方向と逆方向に力を受ける。そのため、図２１（ｂ）に示したように、ボルト穴１４の矢線Ｃ方向と逆側の座金端部１４２に、ボルト穴１４に落ち込む方向に作用する力Ｆが作用する。
ところが、座金端部１４２は、ボルト穴１４の上に位置しており、力Ｆに対向してボルト６５を支える力を発生させることができない。
そのため、座金端部１４２は、ボルト穴１４に落ち込んでボルト６５が傾き、薄肉部１３２を均等に塑性変形させることが困難となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2004162696.tif 000001